JP2012130089A - Blower control circuit and blower using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば冷却対象を冷却する送風装置用の駆動ＩＣであって、ホールセンサを１パッケージ化した送風装置用制御回路及びそれを用いた送風装置に関するものである。 The present invention relates to, for example, a drive IC for a blower that cools a cooling target, and relates to a blower control circuit in which a hall sensor is packaged in one package and a blower using the blower control circuit.
従来、送風装置用として、（特許文献１）に示すようなホールＩＣがあった。すなわち、ホール素子と駆動ＩＣを１パッケージに内蔵して一体化したホールＩＣである。ホール素子と駆動ＩＣを１パッケージとすることによって部品点数を減らし、送風装置の小型化、薄型化をすることができる。なお、ホール素子は送風装置のブレードの回転状況を感知し、駆動ＩＣは送風装置の回転を制御する。 Conventionally, there has been a Hall IC as shown in (Patent Document 1) for a blower. That is, it is a Hall IC in which the Hall element and the driving IC are integrated in one package. By making the Hall element and the driving IC into one package, the number of parts can be reduced, and the blower can be reduced in size and thickness. The Hall element senses the rotation status of the blade of the blower, and the drive IC controls the rotation of the blower.
しかしながら、上記従来の技術では、ただ駆動ＩＣとホール素子を１パッケージ化しただけであるので、送風装置のブレードの回転方向を変換することが困難であった。 However, in the above conventional technique, since the drive IC and the hall element are simply packaged in one package, it is difficult to change the rotation direction of the blade of the blower.
これは、ブレードの回転方向は、ロータマグネットの磁極と、送風装置用制御回路であるホール素子内蔵駆動ＩＣからステータのコイルに入力される電圧のタイミングによって変更されるからである。すなわち、ブレードの回転方向は、ホール素子の出力端子（＋）に接続される駆動ＩＣの端子と、ホール素子の出力端子（−）に接続される駆動ＩＣの端子とを、逆転させることで変更させることができる。なお、ブレードの回転方向の変換については、後で詳細に説明する。 This is because the rotation direction of the blade is changed depending on the magnetic pole of the rotor magnet and the timing of the voltage input to the stator coil from the hall element built-in drive IC which is the blower control circuit. That is, the rotation direction of the blade is changed by reversing the terminal of the driving IC connected to the output terminal (+) of the Hall element and the terminal of the driving IC connected to the output terminal (−) of the Hall element. Can be made. The conversion of the rotation direction of the blade will be described in detail later.
しかしながら、駆動ＩＣとホール素子を１パッケージ化した場合、駆動ＩＣとホール素子との配線を変更することが困難であり、ファンを時計回りに回転させるホール素子内蔵駆動ＩＣと、ファンを反時計回りに回転させるホール素子内蔵駆動ＩＣとを共有させることができなかった。 However, when the driving IC and the Hall element are packaged in one package, it is difficult to change the wiring between the driving IC and the Hall element, and the Hall element built-in driving IC that rotates the fan clockwise and the fan counterclockwise. It was not possible to share the hall element built-in drive IC that was rotated at the same time.
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、ホール素子と駆動ＩＣを１パッケージ化した送風装置用制御回路であっても、簡単にブレードの回転方向を変更することのできる送風装置用制御回路及びそれを用いた送風装置を提供することである。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a blower control circuit that can easily change the rotation direction of a blade, even if it is a blower control circuit in which a hall element and a drive IC are packaged in one package. It is providing the air blower using.
上記課題を解決するために本発明は、複数のブレードを回転させて風を発生させる送風装置に備えられる送風装置用制御回路であって、前記ブレードの回転を制御する駆動ＩＣと、２つの出力端子を備える前記ブレードの回転を検知するホール素子と、前記ホール素子の出力端子に接続され、前記ホール素子の正転出力電圧または前記ホール素子の反転出力電圧が入力され、この正転／反転を切り替えて出力する正転／反転切り替え部と、を備え、前記正転／反転切り替え部の出力電圧を増幅させた電圧を、前記ブレードの回転駆動電圧とすることで前記ブレードの回転方向を切り替えることを特徴とする送風装置用制御回路である。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a blower control circuit provided in a blower that generates a wind by rotating a plurality of blades, and includes a drive IC that controls the rotation of the blade and two outputs. A Hall element that detects rotation of the blade having a terminal and is connected to an output terminal of the Hall element, and a normal output voltage of the Hall element or an inverted output voltage of the Hall element is input. A forward / reverse switching unit for switching and outputting, and switching the rotation direction of the blade by using a voltage obtained by amplifying the output voltage of the normal / reverse switching unit as a rotation drive voltage of the blade It is the control circuit for air blowers characterized by these.
本発明によれば、ホール素子と駆動ＩＣを１パッケージ化した送風装置用制御回路であるホール素子内蔵駆動ＩＣであっても、簡単にブレードの回転方向を変更することができる。 According to the present invention, even in a hall element built-in drive IC that is a blower control circuit in which a hall element and a drive IC are packaged, the rotation direction of the blade can be easily changed.
請求項１に記載の発明は、複数のブレードを回転させて風を発生させる送風装置に備えられる送風装置用制御回路であって、前記ブレードの回転を制御する駆動ＩＣと、２つの出力端子を備える前記ブレードの回転を検知するホール素子と、前記ホール素子の出力端子に接続され、前記ホール素子の正転出力電圧または前記ホール素子の反転出力電圧が入力され、この正転／反転を切り替えて出力する正転／反転切り替え部と、を備え、前記正転／反転切り替え部の出力電圧を増幅させた電圧を、前記ブレードの回転駆動電圧とすることで前記ブレードの回転方向を切り替えることを特徴とする送風装置用制御回路であって、ホール素子と駆動ＩＣを１パッケージ化した送風装置用制御回路であるホール素子内蔵駆動ＩＣであっても、簡単にブレードの回転方向を変更することができる。 The invention described in claim 1 is a blower control circuit provided in a blower that rotates a plurality of blades to generate wind, and includes a drive IC that controls the rotation of the blades and two output terminals. A hall element that detects rotation of the blade, and is connected to an output terminal of the hall element, and a normal output voltage of the hall element or an inverted output voltage of the hall element is input, and the normal rotation / inversion is switched. A forward / reverse switching unit for outputting, and the rotation direction of the blade is switched by using a voltage obtained by amplifying the output voltage of the forward / reverse switching unit as a rotation driving voltage of the blade. Even a fan element built-in drive IC that is a blower control circuit in which a hall element and a drive IC are packaged in one package. It is possible to change the rotational direction of the blade.
請求項２に記載の発明は、前記正転／反転切り替え部の正転／反転を選択するための外部端子を備え、前記外部端子の電圧を高電圧または低電圧とすることで、前記正転／反転切り替え部の正転／反転を選択することを特徴とする請求項１に記載の送風装置用制御回路であって、ホール素子内蔵駆動ＩＣの外部から、簡単にブレードの回転方向を変更することができる。 The invention according to claim 2 includes an external terminal for selecting normal rotation / inversion of the normal rotation / inversion switching unit, and the voltage of the external terminal is set to a high voltage or a low voltage so that the normal rotation 2. The blower control circuit according to claim 1, wherein forward / reverse switching of the / reverse switching unit is selected, and the rotation direction of the blade is easily changed from the outside of the hall element built-in drive IC. be able to.
請求項３に記載の発明は、ブレードを回転させる遠心ファンと、前記遠心ファンの回転を制御する電子基板と、前記電子基板に接続された請求項１または２に記載の送風装置用制御回路と、を備えたことを特徴とする送風装置であって、ホール素子と駆動ＩＣを１パッケージ化した送風装置用制御回路であるホール素子内蔵駆動ＩＣを備えた送風装置であっても、簡単にブレードの回転方向を変更することができる。 The invention according to claim 3 is a centrifugal fan that rotates a blade, an electronic board that controls the rotation of the centrifugal fan, and a blower control circuit according to claim 1 or 2 connected to the electronic board. Even if the air blower has the hall element built-in drive IC which is a control circuit for the air blower in which the hall element and the drive IC are packaged in one package, the blade can be easily bladed. The rotation direction can be changed.
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、送風装置の一例として、ノートＰＣなどに使用される冷却装置を用いて説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, it demonstrates using the cooling device used for notebook PC etc. as an example of an air blower.
図１は、本発明の実施の形態における送風装置の分解図である。図２は、本発明の実施の形態における駆動ＩＣが接続された電子基板の斜視図である。図３は、本発明の実施の形態における送風装置の断面図である。 FIG. 1 is an exploded view of a blower device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the electronic substrate to which the driving IC according to the embodiment of the present invention is connected. FIG. 3 is a cross-sectional view of the air blower in the embodiment of the present invention.
図１に示すように、冷却装置（以下遠心ファン装置とする）は、筐体１に形成されたハウジング２が設けられている。 As shown in FIG. 1, a cooling device (hereinafter referred to as a centrifugal fan device) is provided with a housing 2 formed in a housing 1.
そのハウジング２の外周に沿って、筐体１に遠心ファン装置を制御する電子基板３が設けられ、その電子基板３に接続するように上部には、ステータ４が設けられている。 An electronic board 3 for controlling the centrifugal fan device is provided on the housing 1 along the outer periphery of the housing 2, and a stator 4 is provided on the upper part so as to be connected to the electronic board 3.
そのステータ４の外周にリング５が設けられ、ステータ４の外周には、ステータ４を覆うようにファンブレードを設けたロータ６が設けられている。なお、本実施の形態ではリング５を用いているが、必ずしも必要ではない。なお、図２以降には図１のリング５は使用されていない。電子基板３には、送風装置用制御回路であるホール素子内蔵駆動ＩＣ７が接続されている。 A ring 5 is provided on the outer periphery of the stator 4, and a rotor 6 provided with fan blades so as to cover the stator 4 is provided on the outer periphery of the stator 4. Although the ring 5 is used in this embodiment, it is not always necessary. Note that the ring 5 of FIG. 1 is not used after FIG. A hall element built-in drive IC 7 which is a blower control circuit is connected to the electronic substrate 3.
図３に示すように、筐体１に設けられたハウジング２に沿って、筐体１の底面側から、電子基板３、ステータ４の順に配置され、ロータ６の内周にはロータマグネット８が設けられ、ロータ６の回転軸は、ハウジング２によって軸支されている。 As shown in FIG. 3, the electronic substrate 3 and the stator 4 are arranged in this order from the bottom surface side of the housing 1 along the housing 2 provided in the housing 1, and a rotor magnet 8 is disposed on the inner periphery of the rotor 6. The rotation axis of the rotor 6 is supported by the housing 2.
ステータ４は、例えばインシュレータに巻き線（図示せず）が巻き回され、インシュレータに内挿されるようにインサート整形され、金属の電子鋼板が設けられている。 The stator 4 is, for example, wound around an insulator, wound (not shown), insert-shaped so as to be inserted into the insulator, and provided with a metal electronic steel plate.
図２、図３に示すように、電子基板３にはホール素子内蔵駆動ＩＣ７が接続されており、ロータ６に対向する面の裏面に配置される。ロータマグネット８はステータ４とお互いに引き合っているため、ロータマグネット８の磁力は図３の横方向において強く働く。従って、マグネットと縦方向に離れているホール素子内蔵駆動ＩＣ７においては、ロータマグネット８の内周の延長線Ａ上が最も磁力を感知しやすい。従って、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７内は、磁界を電気信号に変換するホール素子の中心が延長線Ａ上にくるように、そして駆動ＩＣがその外側にくるように配置されている。なお、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７とロータマグネット８との距離ｄは、送風装置によって異なるが、約１．０ｍｍ〜２．０ｍｍである。また、ステータ４はコイルを巻回する複数のティース部を備える。ホール素子内蔵駆動ＩＣ７はロータマグネット８の磁界を検知しやすくするため、そのティース部間の隙間の延長線上に設けられるとよい。すなわち、ティース部の延長線上には設けないほうがよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, a hall element built-in drive IC 7 is connected to the electronic substrate 3, and is arranged on the back surface of the surface facing the rotor 6. Since the rotor magnet 8 attracts each other with the stator 4, the magnetic force of the rotor magnet 8 works strongly in the lateral direction of FIG. Therefore, in the Hall element built-in drive IC 7 that is separated from the magnet in the vertical direction, the magnetic force is most easily detected on the extension line A on the inner periphery of the rotor magnet 8. Accordingly, the Hall element built-in drive IC 7 is arranged such that the center of the Hall element for converting the magnetic field into an electric signal is on the extension line A and the drive IC is on the outside thereof. The distance d between the hall element built-in drive IC 7 and the rotor magnet 8 is about 1.0 mm to 2.0 mm, although it varies depending on the blower. The stator 4 includes a plurality of teeth portions around which a coil is wound. The hall element built-in drive IC 7 is preferably provided on an extension line of the gap between the teeth portions in order to easily detect the magnetic field of the rotor magnet 8. That is, it is better not to provide it on the extension line of the teeth portion.
次に、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７について説明する。図４は、本発明の実施の形態におけるホール素子内蔵駆動ＩＣの内部を示すブロック図である。図５は、本発明の実施の形態におけるホール素子内蔵駆動ＩＣの内部を示す上面図である。図６は、本発明の実施の形態におけるホール素子内蔵駆動ＩＣの内部を示す断面図である。 Next, the hall element built-in drive IC 7 will be described. FIG. 4 is a block diagram showing the inside of the hall element built-in drive IC according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a top view showing the inside of the hall element built-in drive IC according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the inside of the Hall element built-in drive IC according to the embodiment of the present invention.
ホール素子内蔵駆動ＩＣ７にはホール素子７１と駆動ＩＣ７２が内蔵されている。図４、５に示すようにホール素子内蔵駆動ＩＣ７には８つの端子７０１〜７０８が設けられる。また、図４と図５では端子７０１〜７０８の配置が異なっているがどちらでもよく、図４、５の配置に限定されるわけではない。 The hall element built-in drive IC 7 includes a hall element 71 and a drive IC 72. As shown in FIGS. 4 and 5, the hall element built-in drive IC 7 is provided with eight terminals 701 to 708. 4 and FIG. 5 are different in the arrangement of the terminals 701 to 708, but either of them may be used, and the arrangement is not limited to the arrangement in FIGS.
端子７０１、７０８は出力端子であり、出力端子７０１、７０８はステータ４に巻回されているコイルに電力を供給する。それぞれを、ＯＵＴ１端子７０８、ＯＵＴ２端子７０１とする。端子７０２は電源端子であり、電源端子７０２から駆動ＩＣ７２へ約２Ｖ〜５．５Ｖの電力が供給される。なお、ホール素子７１へは駆動ＩＣ７２を介して電力が供給される。端子７０３はＦＧ端子である。端子７０４はホール素子差動出力端子（ＨＯ端子）であり、ホール素子７１の出力電圧が所望の値であるか確認することができる。端子７０５はグランド端子であり、接地されている。端子７０６はＰＷＭ入力端子であり、ＰＷＭ入力端子７０６に対してＰＷＭ信号が入力される。このＰＷＭ信号のデューティ比を調整することによって送風装置の回転数、風量が調整される。また、一定のＰＷＭ信号を入力された際に所望の回転数とすることができているかを、ＦＧ端子７０３において調べることができる。端子７０７は、回転方向ＳＷ端子（ＳＷ端子）であり、送風装置のファンの回転方向を変換するための端子である。なお、ホール素子差動出力端子７０４、回転方向ＳＷ端子７０７に関しては、詳細を後述する。 Terminals 701 and 708 are output terminals, and the output terminals 701 and 708 supply power to the coils wound around the stator 4. These are referred to as OUT1 terminal 708 and OUT2 terminal 701, respectively. A terminal 702 is a power supply terminal, and power of about 2 V to 5.5 V is supplied from the power supply terminal 702 to the drive IC 72. Note that power is supplied to the Hall element 71 via the drive IC 72. Terminal 703 is an FG terminal. A terminal 704 is a Hall element differential output terminal (HO terminal), and it can be confirmed whether the output voltage of the Hall element 71 is a desired value. A terminal 705 is a ground terminal and is grounded. A terminal 706 is a PWM input terminal, and a PWM signal is input to the PWM input terminal 706. By adjusting the duty ratio of the PWM signal, the rotational speed and air volume of the blower are adjusted. Further, it can be checked at the FG terminal 703 whether or not a desired rotation speed can be obtained when a constant PWM signal is input. A terminal 707 is a rotation direction SW terminal (SW terminal), and is a terminal for converting the rotation direction of the fan of the blower. Details of the Hall element differential output terminal 704 and the rotation direction SW terminal 707 will be described later.
また、ホール素子７１には４つの端子７１１〜７１４が備えられる。端子７１１はホール素子７１のグランド端子（ＧＮＤ端子）である。グランド端子７１１の対角にある端子７１３は、電源端子（Ｖｃｃｈ端子）であり、駆動ＩＣ７２と接続されて起動電力を得る。端子７１２と端子７１４は出力端子であるＨＰ端子またはＨＭ端子であり、ＨＰ端子が出力電圧Ｈ＋、ＨＭ端子が出力電圧Ｈ−を出力する。出力電圧Ｈ＋、出力電圧Ｈ−に関しては、後述する。なお、本実施の形態では、端子７１２がＨＰ端子、端子７１４がＨＭ端子としている。 The hall element 71 is provided with four terminals 711 to 714. A terminal 711 is a ground terminal (GND terminal) of the Hall element 71. A terminal 713 that is opposite to the ground terminal 711 is a power supply terminal (Vcch terminal), and is connected to the driving IC 72 to obtain a starting power. Terminals 712 and 714 are HP terminals or HM terminals which are output terminals, and the HP terminal outputs an output voltage H + and the HM terminal outputs an output voltage H−. The output voltage H + and the output voltage H− will be described later. In the present embodiment, the terminal 712 is an HP terminal and the terminal 714 is an HM terminal.
また本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７は、図５の奥行き方向において、端子７０１〜７０８を含めて約４．２ｍｍ、端子７０１〜７０８を除いて約３ｍｍである。横方向においては約３ｍｍである。端子７０１〜７０８間距離は約０．６５ｍｍである。導電部材７１ａ、７２ａ間距離は約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであるが、距離をより大きくとったほうがよい。ホール素子７１の中心とホール素子内蔵駆動ＩＣ７の中心は横方向において約０．６ｍｍずれている。また、図６の縦方向には約０．９ｍｍである。 Further, the Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment is about 4.2 mm including the terminals 701 to 708 and about 3 mm excluding the terminals 701 to 708 in the depth direction of FIG. In the lateral direction, it is about 3 mm. The distance between the terminals 701 to 708 is about 0.65 mm. The distance between the conductive members 71a and 72a is about 0.1 mm to 0.2 mm, but it is better to make the distance larger. The center of the hall element 71 and the center of the hall element built-in drive IC 7 are shifted by about 0.6 mm in the lateral direction. Moreover, it is about 0.9 mm in the vertical direction of FIG.
また、図６に示すように、リードフレーム７３上に絶縁性接着剤７４を配置し、絶縁性接着剤７４の面に例えばシート状の導電部材７１ａ、７２ａを配置する。導電部材７１ａ、７２ａはグランドに接続されている。導電部材７１ａ、７２ａにそれぞれホール素子７１と駆動ＩＣ７２が配置されている。リードフレーム７３は、端子７０１〜７０８及び、ホール素子７１や駆動ＩＣ７２の基台とを形成しているため、本実施の形態では導電性である。基台は導電性でなくてもよいが、導電部材７１ａ、７２ａが広い面積で導通しないよう絶縁性接着剤７４を備える。導電部材７１ａの面積は、ホール素子７１の上面の面積よりも大きいし。なるべく大きいほうがよい。また、駆動ＩＣ７２と導電部材７１ａの上面の面積は、略同一である。すなわち、一方が他方より極端に大きいなどはない。更に、駆動ＩＣ７２と導電部材７１ａの図５の奥行き方向の幅も略同一である。なお、ホール素子７１の面上には更に、磁力を集めるためのヨーク７５が配置される。また、リードフレーム７３が縦方向の上側に設けられ、絶縁性接着剤７４、導電部材７１ａ、７２ａ、ホール素子７１と駆動ＩＣ７２の順で、電子基板３に近づく側に配置される。これは、ホール素子７１とロータマグネット８との距離をできるだけ小さくするためである。 Further, as shown in FIG. 6, an insulating adhesive 74 is disposed on the lead frame 73, and, for example, sheet-like conductive members 71 a and 72 a are disposed on the surface of the insulating adhesive 74. The conductive members 71a and 72a are connected to the ground. Hall elements 71 and driving ICs 72 are disposed on the conductive members 71a and 72a, respectively. Since the lead frame 73 forms the terminals 701 to 708 and the base of the Hall element 71 and the driving IC 72, it is conductive in this embodiment. The base may not be conductive, but includes an insulating adhesive 74 so that the conductive members 71a and 72a do not conduct over a wide area. The area of the conductive member 71 a is larger than the area of the upper surface of the Hall element 71. It should be as large as possible. The areas of the upper surfaces of the drive IC 72 and the conductive member 71a are substantially the same. That is, one is not extremely larger than the other. Further, the width in the depth direction of FIG. 5 of the drive IC 72 and the conductive member 71a is substantially the same. A yoke 75 for collecting magnetic force is further disposed on the surface of the Hall element 71. A lead frame 73 is provided on the upper side in the vertical direction, and is disposed on the side closer to the electronic substrate 3 in the order of the insulating adhesive 74, the conductive members 71a and 72a, the Hall element 71, and the drive IC 72. This is to make the distance between the Hall element 71 and the rotor magnet 8 as small as possible.
図５、６に示すとおり、グランド端子７０５と導電部材７１ａがワイヤで接続され、導電部材７２ａ及びホール素子７１のグランド端子７１１が、導電部材７１ａにワイヤ７６で接続される。すなわち、導電部材７１ａ、７２ａは絶縁性接着剤７４によってリードフレーム７３と絶縁されているため、お互いにワイヤ７６によってのみ接続されている。このような構成によって、駆動ＩＣ７２が発生するノイズがホール素子７１に影響することを抑えることができる。 As shown in FIGS. 5 and 6, the ground terminal 705 and the conductive member 71a are connected by a wire, and the conductive member 72a and the ground terminal 711 of the Hall element 71 are connected to the conductive member 71a by a wire 76. That is, since the conductive members 71 a and 72 a are insulated from the lead frame 73 by the insulating adhesive 74, they are connected to each other only by the wire 76. With such a configuration, it is possible to suppress the noise generated by the drive IC 72 from affecting the Hall element 71.
次に、ＨＯ端子とＳＷ端子について詳しく説明する。 Next, the HO terminal and the SW terminal will be described in detail.
図７は、本発明の実施の形態におけるホール素子内蔵駆動ＩＣにおけるホール素子からＨＯ端子までの概略回路図である。図８は、本発明の実施の形態における各信号の出力状態を示す図である。図９は、ホール素子と駆動ＩＣとの接続を外部より変更する回路の概略図である。図１０は、本発明の実施の形態における各信号の出力状態を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態における各信号の出力状態を示す図である。図１２は、ホール素子と駆動ＩＣとの接続を外部より変更する回路の概略図である。 FIG. 7 is a schematic circuit diagram from the Hall element to the HO terminal in the Hall element built-in drive IC according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing an output state of each signal in the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic diagram of a circuit for changing the connection between the Hall element and the driving IC from the outside. FIG. 10 is a diagram showing an output state of each signal in the embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing an output state of each signal in the embodiment of the present invention. FIG. 12 is a schematic diagram of a circuit for changing the connection between the Hall element and the driving IC from the outside.
図７は、本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣにおけるホール素子からＨＯ端子（いずれも図５参照）までの概略回路図である。これは、先の図４に示す本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７のブロック図において、点線Ａに囲まれた部分に相当する。また、図８は、ホール素子内蔵駆動ＩＣの直上に来るロータマグネット８（図３参照）の磁極の位置に応じた各信号の出力状態を示す図である。 FIG. 7 is a schematic circuit diagram from the Hall element to the HO terminal (both refer to FIG. 5) in the Hall element built-in drive IC of the present embodiment. This corresponds to a portion surrounded by a dotted line A in the block diagram of the Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing the output state of each signal according to the position of the magnetic pole of the rotor magnet 8 (see FIG. 3) that is directly above the hall element built-in drive IC.
図７において、ホール素子７１に設けられたＶｃｃｈ端子とグランド端子との間には、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７全体に印加される電圧Ｖｃｃを用いて、電圧変換回路Ｈａｌｌ Ｂｉａｓにより変換され生成される＋１．２Ｖの電圧が印加されている。すると、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７の直上に来るロータマグネット８（図３参照）の磁極の位置に応じて、図７に示す端子ＨＰ及びＨＭからは、図８に示すように、基準電圧線を中心に互いに対称なホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−が出力される。本実施の形態の場合、これらのホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−の振幅は通常、約２５ｍＶ程度である。 In FIG. 7, between the Vcch terminal provided in the Hall element 71 and the ground terminal, the voltage Vcc applied to the entire Hall element built-in drive IC 7 is used to be converted and generated by the voltage conversion circuit Hall Bias + 1. A voltage of 2V is applied. Then, depending on the position of the magnetic pole of the rotor magnet 8 (see FIG. 3) that is directly above the hall element built-in drive IC 7, the terminals HP and HM shown in FIG. 7 center the reference voltage line as shown in FIG. Are output symmetrically to each other. In the case of the present embodiment, the amplitudes of these Hall output voltages H + and H− are usually about 25 mV.
これらのホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−をそれぞれ出力する図７の端子ＨＰ及びＨＭは、抵抗などを介して、ＨＡＬＬＡＭＰの＋端子及び端子にそれぞれ接続されている。ＨＡＬＬＡＭＰはいわゆる差動アンプであり、その増幅利得は１である。先にも述べたように、ＨＡＬＬＡＭＰの＋端子及び端子にそれぞれ印加される電圧は、図８に示すように、基準電圧線を中心に互いに対称となるホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−である。従って、図７に示すＨＡＬＬＡＭＰの出力端子より出力される電圧は、図８に示すホール差動出力ＨＯのように変化する。ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−の振幅がそれぞれ２５ｍＶの場合、ホール差動出力ＨＯの振幅は、ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−それぞれの振幅の約２倍である５０ｍＶとなる。 The terminals HP and HM of FIG. 7 that output the Hall output voltages H + and H−, respectively, are connected to the + terminal and the terminal of the HALLAMP via resistors or the like. HALLAMP is a so-called differential amplifier, and its amplification gain is 1. As described above, the voltages applied to the positive terminal and the terminal of the HALLAMP are Hall output voltages H + and H− that are symmetrical with respect to the reference voltage line as shown in FIG. Therefore, the voltage output from the output terminal of the HALLAMP shown in FIG. 7 changes like the Hall differential output HO shown in FIG. When the amplitude of the Hall output voltages H + and H− is 25 mV, the amplitude of the Hall differential output HO is 50 mV, which is about twice the amplitude of the Hall output voltages H + and H−.
ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−の振幅は、図３に示すホール素子内蔵駆動ＩＣ７の上に来るロータマグネット８の高さに応じて変化する。ホール素子内蔵駆動ＩＣ７とロータマグネット８との間の距離が近ければ近いほど、図８に示すホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−の振幅が大きくなるので、それに比例してホール差動出力ＨＯの振幅も大きくなる。そして、図７に示すＨＡＬＬＡＭＰの増幅利得が１であるため、いかなる場合であっても、図８に示すホール差動出力ＨＯの振幅が、ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−それぞれの振幅の約２倍であるという関係に変わりはない。 The amplitudes of the Hall output voltages H + and H- vary depending on the height of the rotor magnet 8 that is on the Hall element built-in drive IC 7 shown in FIG. The closer the distance between the hall element built-in drive IC 7 and the rotor magnet 8 is, the larger the amplitudes of the Hall output voltages H + and H− shown in FIG. 8 are. Accordingly, the amplitude of the Hall differential output HO is proportionally increased. growing. Since the amplification gain of HALLAMP shown in FIG. 7 is 1, in any case, the amplitude of the Hall differential output HO shown in FIG. 8 is about twice the amplitude of the Hall output voltages H + and H−. There is no change in the relationship.
このように、図７に示すＨＡＬＬＡＭＰの増幅利得を１に設定している理由は以下の通りである。図７のＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１はそれぞれ、ファンブレードを設けたロータ６（図１、図３参照）を回転させるためにステータ４の複数のコイルに印加する駆動電圧を出力するための端子である。それらの端子からは、図８に示すホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−に応じて、出力ＯＵＴ１及び出力ＯＵＴ２がそれぞれ出力される。出力ＯＵＴ１及び出力ＯＵＴ２は、それぞれホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−を増幅した後、上下をカットして生成される。 Thus, the reason why the amplification gain of HALLAMP shown in FIG. 7 is set to 1 is as follows. The OUT1 terminal 708 and OUT2 terminal 701 in FIG. 7 are terminals for outputting drive voltages to be applied to a plurality of coils of the stator 4 in order to rotate the rotor 6 (see FIGS. 1 and 3) provided with fan blades. It is. From these terminals, an output OUT1 and an output OUT2 are output in accordance with the Hall output voltages H + and H− shown in FIG. The output OUT1 and the output OUT2 are generated by amplifying the Hall output voltages H + and H−, respectively, and then cutting them up and down.
本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７においては、ホール素子７１と駆動ＩＣ７２であるステータ駆動回路とが分かれている場合よりも、ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−の増幅度を下げ、ホール素子７１の感度を上げている。その理由を以下に述べる。 In the Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment, the amplification factor of the Hall output voltages H + and H− is lowered, compared with the case where the Hall element 71 and the stator drive circuit as the drive IC 72 are separated. Increased sensitivity. The reason is described below.
ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−は、理想的には基準電圧線を中心に上下のピークまでの電圧値が同一となることが望ましい。しかしながら実際にはほとんど必ずオフセットが発生し、基準電圧線から上のピークまでの電圧値と、基準電圧線から下のピークまでの電圧値とが異なる状態となる。このような状態で、ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−から出力ＯＵＴ１及び出力ＯＵＴ２を生成するための増幅度を大きくし過ぎると、それら出力ＯＵＴ１及び出力ＯＵＴ２に発生するオフセットも、それに比例して大きくなる。そのような大きなオフセットを有する出力ＯＵＴ１及び出力ＯＵＴ２を用いてファンブレードを設けたロータ６（図１、図３参照）を駆動すれば、ロータ６に微小な回転フラッタが発生し、異音の発生などにつながる可能性がある。また、そのような回転フラッタにより、ステータ４には逆起電力が発生し、その逆起電力が逆に出力ＯＵＴ１及び出力ＯＵＴ２の波形にも影響を及ぼすことになる。 It is desirable that the Hall output voltages H + and H− ideally have the same voltage value from the reference voltage line to the upper and lower peaks. In practice, however, an offset always occurs, and the voltage value from the reference voltage line to the upper peak is different from the voltage value from the reference voltage line to the lower peak. In this state, if the amplification degree for generating the output OUT1 and the output OUT2 from the Hall output voltages H + and H− is excessively increased, the offset generated in the output OUT1 and the output OUT2 also increases in proportion thereto. . When the rotor 6 (see FIGS. 1 and 3) provided with fan blades is driven using the output OUT1 and the output OUT2 having such a large offset, a minute rotational flutter is generated in the rotor 6 and noise is generated. There is a possibility that it will lead to. In addition, such a rotating flutter generates a counter electromotive force in the stator 4, and the counter electromotive force adversely affects the waveforms of the output OUT1 and the output OUT2.
本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７においては更に、ホール素子７１と駆動ＩＣ（いずれも図５参照）とが分かれている場合とは比較にならないほど近いところで、それらの電源及びグランドが互いに接続されている。そのため、先に述べたロータ６の回転フラッタによる出力ＯＵＴ１及び出力ＯＵＴ２の波形への影響は、これらの電源及びグランドを介してホール素子７１からの検出出力にまで及ぶ可能性が高くなる。そのため、本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７においては、ホール素子７１と駆動ＩＣとが分かれている場合以上に、ホール出力電圧Ｈ＋及びＨ−の増幅度を下げ、ホール素子７１の感度を上げる必要がある。 In the Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment, the power supply and the ground are connected to each other at a location that is not so close as compared with the case where the Hall element 71 and the drive IC (see FIG. 5) are separated. ing. Therefore, the influence on the waveforms of the output OUT1 and the output OUT2 due to the rotary flutter of the rotor 6 described above is likely to reach the detection output from the Hall element 71 via these power supply and ground. Therefore, in the Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment, the Hall element 71 and the drive IC are separated from each other, and the amplification factor of the Hall output voltages H + and H− is lowered and the sensitivity of the Hall element 71 is increased. There is a need.
なお、ホール差動出力ＨＯを正常に出力するために、図７に示すＨＡＬＬＡＭＰの＋端子には、抵抗を介して基準電圧＋１．２Ｖが印加されている。これにより、図８に示すホール差動出力ＨＯは、＋１．２Ｖを基準とする正弦波となる。これは、もし図７に示すＨＡＬＬＡＭＰの＋端子に十分な正の基準電圧を与えないと、図８に示すホール差動出力ＨＯの基準電圧線より下の波形が正常に出力されなくなるためである。ただし、この基準電圧は必ずしも＋１．２Ｖである必要はなく、図８に示すホール差動出力ＨＯの基準電圧線より下の波形が正常に出力される範囲で任意の電圧値に設定されてよい。 In order to normally output the Hall differential output HO, the reference voltage +1.2 V is applied to the + terminal of HALLAMP shown in FIG. 7 via a resistor. As a result, the Hall differential output HO shown in FIG. 8 becomes a sine wave with + 1.2V as a reference. This is because, if a sufficient positive reference voltage is not applied to the positive terminal of HALLAMP shown in FIG. 7, the waveform below the reference voltage line of the Hall differential output HO shown in FIG. . However, this reference voltage does not necessarily have to be +1.2 V, and may be set to an arbitrary voltage value within a range in which the waveform below the reference voltage line of the Hall differential output HO shown in FIG. 8 is normally output. .
以上のように出力されるホール差動出力ＨＯは、図４及び図５に示すように、最終的にはホール素子内蔵駆動ＩＣ７のＨＯ端子７０４より出力される。このように構成するメリットは２つある。１つはこのホール素子内蔵駆動ＩＣ７を用いた本実施の形態の遠心ファン装置の設計段階においてであり、もう１つはこのホール素子内蔵駆動ＩＣ７そのものの検査工程においてである。 The Hall differential output HO output as described above is finally output from the HO terminal 704 of the Hall element built-in drive IC 7 as shown in FIGS. There are two merits in this configuration. One is in the design stage of the centrifugal fan device of the present embodiment using the hall element built-in drive IC 7, and the other is in the inspection process of the hall element built-in drive IC 7 itself.
まず、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７を用いて遠心ファン装置を設計する場合、図３に示すホール素子内蔵駆動ＩＣ７とロータマグネット８との距離を決定する際に有用である。ホール素子内蔵駆動ＩＣ７に内蔵されるホール素子７１の検出電圧の大きさは、ホール素子７１を通過する磁界の大きさに比例する。そして、磁界の大きさは、ロータマグネット８自体の磁力の大きさや、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７に内蔵されるホール素子７１とロータマグネット８との間の距離などに比例する。特に、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７が実装される電子基板３の厚みは、電子基板３の種類（紙フェノール、ガラスエポキシなど）などにより異なるので、電子基板３の種類を変更するだけでも、ホール素子７１とロータマグネット８との間の距離が変わる可能性がある。 First, when the centrifugal fan device is designed using the hall element built-in drive IC 7, it is useful in determining the distance between the hall element built-in drive IC 7 and the rotor magnet 8 shown in FIG. 3. The magnitude of the detection voltage of the hall element 71 incorporated in the hall element built-in drive IC 7 is proportional to the magnitude of the magnetic field passing through the hall element 71. The magnitude of the magnetic field is proportional to the magnitude of the magnetic force of the rotor magnet 8 itself, the distance between the hall element 71 built in the hall element built-in drive IC 7 and the rotor magnet 8, and the like. In particular, the thickness of the electronic substrate 3 on which the Hall element built-in drive IC 7 is mounted differs depending on the type of the electronic substrate 3 (paper phenol, glass epoxy, etc.), so that the Hall element 71 can be changed only by changing the type of the electronic substrate 3. And the distance between the rotor magnet 8 may change.
もしホール素子７１がＩＣの外部にあれば、ホール素子７１の２つの出力端子（図７におけるＨＰ及びＨＭに相当する部分）を直接測定し、それらの端子からの出力電圧が所定以上の電圧値となるよう、ホール素子７１とロータマグネット８との間の距離を決定すればよい。しかしながら本実施の形態のようにホール素子７１がＩＣに内蔵された状態では、ホール素子７１を直接測定することができない。従って、本実施の形態においては先に述べたように、作動アンプを介してホール素子７１の出力電圧をＩＣの外部端子へ出力し、そこでホール素子７１の出力電圧が検出できるよう構成されている。そうすれば、ホール素子７１がＩＣに内蔵された状態であっても、遠心ファン装置の設計段階において、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７とロータマグネット８との距離を支障なく決定することができる。 If the Hall element 71 is outside the IC, the two output terminals of the Hall element 71 (portions corresponding to HP and HM in FIG. 7) are directly measured, and the output voltage from those terminals is a voltage value that exceeds a predetermined value. The distance between the hall element 71 and the rotor magnet 8 may be determined so that However, in the state where the Hall element 71 is built in the IC as in the present embodiment, the Hall element 71 cannot be directly measured. Therefore, in the present embodiment, as described above, the output voltage of the Hall element 71 is output to the external terminal of the IC via the operational amplifier, and the output voltage of the Hall element 71 can be detected there. . By doing so, even when the Hall element 71 is built in the IC, the distance between the Hall element built-in drive IC 7 and the rotor magnet 8 can be determined without hindrance in the design stage of the centrifugal fan device.
なお、本実施の形態においては、ＨＯ端子７０４からの出力電圧の振幅が５０ｍＶ以上であることを要求仕様としている。それは、この出力電圧の振幅が小さくなるとＯＵＴ１、ＯＵＴ２の振幅も小さくなり、それにより遠心ファン装置のトルクが小さくなって風量が低下し、最悪は、遠心ファン装置自体の回転が起動しなくなるためである。ただし、この出力電圧の振幅における要求仕様は、遠心ファン装置の設計に依存して適宜決定される。 In the present embodiment, the required specification is that the amplitude of the output voltage from the HO terminal 704 is 50 mV or more. This is because when the amplitude of the output voltage is reduced, the amplitudes of OUT1 and OUT2 are also reduced, thereby reducing the torque of the centrifugal fan device and reducing the air volume. The worst case is that the rotation of the centrifugal fan device itself does not start. is there. However, the required specification for the amplitude of the output voltage is appropriately determined depending on the design of the centrifugal fan device.
次に、本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７において、ホール素子７１の出力電圧を、図７に示すＨＡＬＬＡＭＰを介してＩＣの外部へ出力するためのＨＯ端子７０４を設けるもう１つのメリットについて述べる。それは、本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７の検査工程において有用となる。もし図４及び図５に示すＨＯ端子７０４がなく、ホール素子７１の出力電圧が外部より検出できない構成となっていた場合は、ＩＣの製造工程における何らかの原因により不良が発生したとしても、それがホール素子７１側の製造工程に原因があるのか、それとも駆動ＩＣ側の製造工程またはホール素子７１と駆動ＩＣとの接続工程に原因があるのかが判らない。本実施の形態のようなＨＯ端子７０４を設けることにより、上記に述べる原因の切り分けが可能となり、原因を特定して製造工程を正常化するための一助となる。 Next, another merit of providing the HO terminal 704 for outputting the output voltage of the Hall element 71 to the outside of the IC via the HALLAMP shown in FIG. 7 in the Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment will be described. . This is useful in the inspection process of the hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment. If the HO terminal 704 shown in FIGS. 4 and 5 is not provided and the output voltage of the Hall element 71 cannot be detected from the outside, even if a failure occurs due to some cause in the IC manufacturing process, It is not known whether there is a cause in the manufacturing process on the Hall element 71 side or in the manufacturing process on the driving IC side or the connection process between the Hall element 71 and the driving IC. By providing the HO terminal 704 as in the present embodiment, the cause described above can be identified, which helps to identify the cause and normalize the manufacturing process.
このような図４及び図５に示すＨＯ端子７０４を本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７に設ける際に注意すべき点がある。第１に、ＨＯ端子７０４は、ＯＵＴ１端子７０８、ＯＵＴ２端子７０１と隣接させないことが必要である。遠心ファン装置の回転数にもよるが、ＨＯ端子７０４より出力される電圧の変動周波数は通常数百Ｈｚであり、振幅は先ほども述べたように数十ｍＶ（本実施の形態においては５０ｍＶ以上）と小さい。これに対して、ファンブレードを設けたロータ６（図１、図３参照）を駆動するための駆動電圧となるＯＵＴ１端子７０８、ＯＵＴ２端子７０１より出力される電圧の変動周波数はＨＯ端子７０４と同じであるが、その変動振幅は数Ｖ以上（本実施の形態の場合５Ｖ、図８参照）である。このことは、ＨＯ端子７０４より出力される電圧と比較して２桁以上大きいことを意味する。 There are points to be noted when providing the HO terminal 704 shown in FIGS. 4 and 5 in the hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment. First, it is necessary that the HO terminal 704 is not adjacent to the OUT1 terminal 708 and the OUT2 terminal 701. Although depending on the rotational speed of the centrifugal fan device, the fluctuation frequency of the voltage output from the HO terminal 704 is usually several hundred Hz, and the amplitude is several tens mV as described above (in this embodiment, 50 mV or more). ) And small. On the other hand, the fluctuation frequency of the voltage output from the OUT1 terminal 708 and the OUT2 terminal 701 that is a driving voltage for driving the rotor 6 (see FIGS. 1 and 3) provided with fan blades is the same as that of the HO terminal 704. However, the fluctuation amplitude is several V or more (in this embodiment, 5 V, see FIG. 8). This means that it is two digits or more larger than the voltage output from the HO terminal 704.
もしＨＯ端子７０４がそのようなＯＵＴ１端子７０８やＯＵＴ２端子７０１と隣接して設けられると、ＯＵＴ１端子７０８、ＯＵＴ２端子７０１より出力される電圧変動の影響をもろに受け、その影響がＨＯ端子７０４より出力される信号にノイズとなって重畳し、最悪の場合、ＨＯ端子７０４より本来出力されるべきホール素子７１の作動出力を検出することができない恐れがある。ＨＯ端子７０４がこのような影響を受けたとしても、通常の遠心ファン装置の使用においては問題ないが、先ほども述べたように、遠心ファン装置の設計段階やこのホール素子内蔵駆動ＩＣ７そのものの検査工程において影響を受ける。 If the HO terminal 704 is provided adjacent to the OUT1 terminal 708 and the OUT2 terminal 701, the HO terminal 704 is affected by voltage fluctuations output from the OUT1 terminal 708 and the OUT2 terminal 701. In the worst case, the output signal of the hall element 71 that should be output from the HO terminal 704 may not be detected. Even if the HO terminal 704 is affected by this, there is no problem in the use of a normal centrifugal fan device, but as described above, the design stage of the centrifugal fan device or the inspection of the hall element built-in drive IC 7 itself is inspected. Affected in the process.
第２に、ＨＯ端子７０４は、ＰＷＭ入力端子７０６と隣接させないことも重要である。ＰＷＭ入力端子７０６は、ファンブレードを設けたロータ６（図１、図３参照）の回転を制御するためのデジタル信号を入力する端子である。本実施の形態において、そのＰＷＭ入力端子７０６に入力される信号は数十ｋＨｚ以上という高周波であり、その振幅は通常、駆動ＩＣの動作電圧と同じ数Ｖである。そして、そのデューティ比を変化させることにより、ファンブレードを設けたロータ６（図１、図３参照）の回転数が駆動ＩＣに伝達される。 Second, it is important that the HO terminal 704 is not adjacent to the PWM input terminal 706. The PWM input terminal 706 is a terminal for inputting a digital signal for controlling the rotation of the rotor 6 (see FIGS. 1 and 3) provided with fan blades. In the present embodiment, the signal input to the PWM input terminal 706 has a high frequency of several tens of kHz or more, and the amplitude is usually the same number V as the operating voltage of the driving IC. Then, by changing the duty ratio, the rotational speed of the rotor 6 (see FIGS. 1 and 3) provided with fan blades is transmitted to the drive IC.
もしＨＯ端子７０４がそのようなＰＷＭ入力端子７０６と隣接して設けられると、ＰＷＭ入力端子７０６に入力される電圧変動の影響をもろに受け、その影響がＨＯ端子７０４より出力される信号にノイズとなって重畳し、最悪の場合、ＨＯ端子７０４より本来出力されるべきホール素子７１の作動出力を検出することができない恐れがある。ＨＯ端子７０４がこのような影響を受けたとしても、通常の遠心ファン装置の使用においては問題ないが、先ほども述べたように、遠心ファン装置の設計段階やこのホール素子内蔵駆動ＩＣ７そのものの検査工程において影響を受ける。 If the HO terminal 704 is provided adjacent to such a PWM input terminal 706, it is affected by the voltage fluctuation input to the PWM input terminal 706, and the effect is noise in the signal output from the HO terminal 704. In the worst case, the operation output of the Hall element 71 that should be output from the HO terminal 704 may not be detected. Even if the HO terminal 704 is affected by this, there is no problem in the use of a normal centrifugal fan device, but as described above, the design stage of the centrifugal fan device or the inspection of the hall element built-in drive IC 7 itself is inspected. Affected in the process.
従って、図４及び図５に示すように、ＨＯ端子７０４は、このようなＯＵＴ１端子７０８、ＯＵＴ２端子７０１やＰＷＭ入力端子７０６と隣接させず、必ず、電源やグランド、定電位に固定する端子（本実施の形態ではＳＷ端子７０７）と隣接させることが必要である。本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７は、以上に述べた点を反映させて設計されている。 Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the HO terminal 704 is not adjacent to the OUT1 terminal 708, OUT2 terminal 701, and PWM input terminal 706, and is always a terminal that is fixed to the power source, ground, or constant potential ( In this embodiment, it is necessary to be adjacent to the SW terminal 707). The Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment is designed to reflect the points described above.
なお、図４及び図５に示すＨＯ端子７０４は、電源やグランド、定電位に固定する端子だけでなく、ＦＧ端子７０３とも隣接している。そして、図４を見れば判るように、ＦＧ端子７０３に接続される最終出力回路（トランジスタＴ）はオープンコレクタで構成されている。図４及び図５に示すＨＯ端子７０４がＦＧ端子７０３と隣接してもよい理由について、これより述べる。 Note that the HO terminal 704 shown in FIGS. 4 and 5 is adjacent to the FG terminal 703 as well as a terminal fixed to a power source, a ground, and a constant potential. As can be seen from FIG. 4, the final output circuit (transistor T) connected to the FG terminal 703 is formed of an open collector. The reason why the HO terminal 704 shown in FIGS. 4 and 5 may be adjacent to the FG terminal 703 will be described.
図８に示すように、ＦＧ端子７０３より出力されるＦＧ信号は、本実施の形態の遠心ファン装置を使用するユーザが、その回転数を検知するために、ホール素子７１からの出力がデジタル整形された信号である。その変動周波数はＨＯ端子７０４と同じであるが、その変動振幅は数Ｖ以上（本実施の形態の場合５Ｖ、図８参照）である。 As shown in FIG. 8, the FG signal output from the FG terminal 703 is digitally shaped so that the user using the centrifugal fan device of the present embodiment can detect the number of rotations so that the output from the Hall element 71 is digitally shaped. Signal. The variation frequency is the same as that of the HO terminal 704, but the variation amplitude is several V or more (in this embodiment, 5 V, see FIG. 8).
もしＦＧ端子７０３に接続されるＩＣ内部の最終出力回路がオープンコレクタ構成でないか、または、オープンコレクタ構成であっても、外部よりプルアップ抵抗を介して電圧がＦＧ端子７０３に印加されていれば、ＦＧ端子７０３より出力される電圧の変動振幅は数Ｖ以上（本実施の形態の場合５Ｖ、図８参照）となる。このことは、ＨＯ端子７０４より出力される電圧と比較して２桁以上大きいことを意味する。そのため、もしＦＧ端子７０３がそのような構成となっていれば、図４及び図５に示すように、それと隣接するＨＯ端子７０４より出力されるホール素子７１の差動出力ＨＯ（図８参照）は、ＦＧ端子７０３より出力されるＦＧ信号（図８参照）の影響を受ける。そして、その影響がＨＯ端子７０４より出力される信号にノイズとなって重畳し、最悪の場合、ＨＯ端子７０４より本来出力されるべきホール素子７１の作動出力を検出することができない恐れがある。ＨＯ端子７０４がこのような影響を受けたとしても、通常の遠心ファン装置の使用においては問題ないが、先ほども述べたように、遠心ファン装置の設計段階やこのホール素子内蔵駆動ＩＣ７そのものの検査工程において影響を受ける。 If the final output circuit inside the IC connected to the FG terminal 703 does not have an open collector configuration or an open collector configuration, a voltage is applied to the FG terminal 703 from the outside via a pull-up resistor. The fluctuation amplitude of the voltage output from the FG terminal 703 is several V or more (5 V in this embodiment, see FIG. 8). This means that it is two digits or more larger than the voltage output from the HO terminal 704. Therefore, if the FG terminal 703 has such a configuration, as shown in FIGS. 4 and 5, the differential output HO of the Hall element 71 output from the adjacent HO terminal 704 (see FIG. 8). Are affected by the FG signal (see FIG. 8) output from the FG terminal 703. The influence is superimposed on the signal output from the HO terminal 704 as noise, and in the worst case, the operation output of the Hall element 71 that should be output from the HO terminal 704 may not be detected. Even if the HO terminal 704 is affected by this, there is no problem in the use of a normal centrifugal fan device, but as described above, the design stage of the centrifugal fan device or the inspection of the hall element built-in drive IC 7 itself is inspected. Affected in the process.
しかしながら、本実施の形態におけるホール素子内蔵駆動ＩＣ７は、まずＦＧ端子７０３に接続されるＩＣ内部の最終出力回路がオープンコレクタ構成（図４参照）であればよい。それに加えて、次のようにすることで、ＦＧ端子７０３からの出力信号によるＨＯ端子７０４のそれへの干渉を回避できる。 However, in the Hall element built-in drive IC 7 in the present embodiment, the final output circuit in the IC connected to the FG terminal 703 may be an open collector configuration (see FIG. 4). In addition to this, interference with the HO terminal 704 due to the output signal from the FG terminal 703 can be avoided by doing the following.
ＦＧ端子７０３より出力されるＦＧ信号（図８参照）は、遠心ファン装置の設計段階やＩＣの検査工程においては必ずしも必要ではない。これに対してＨＯ端子７０４は、先にも述べたように、あくまで遠心ファン装置の設計段階やＩＣの検査工程でのみ用いるものである。従って、ＦＧ端子７０３に接続される最終出力回路はオープンコレクタで構成され、なおかつ、遠心ファン装置の設計段階やＩＣの検査工程においては、ＦＧ端子７０３にプルアップ抵抗を接続せず、ユーザが本実施の形態の遠心ファン装置を使用するときのみプルアップ抵抗を接続するようにする。そのようにすれば、遠心ファン装置の設計段階やＩＣの検査工程においては、ＦＧ端子７０３はオープンコレクタであり、電圧が出力されないので、ＦＧ端子７０３からＨＯ端子７０４へ影響を及ぼすことはない。また、ユーザが遠心ファン装置を使用するときには、ＦＧ端子７０３にプルアップ抵抗が接続される。その場合には、ＦＧ端子７０３からの出力電圧が、隣接するＨＯ端子７０４より出力される信号に影響を及ぼす可能性があるが、そうであったとしてもユーザはＨＯ端子７０４を利用しないので、問題はない。 The FG signal (see FIG. 8) output from the FG terminal 703 is not necessarily required in the design stage of the centrifugal fan device or the IC inspection process. In contrast, the HO terminal 704 is used only in the design stage of the centrifugal fan device and the IC inspection process, as described above. Therefore, the final output circuit connected to the FG terminal 703 is composed of an open collector, and the pull-up resistor is not connected to the FG terminal 703 in the design stage of the centrifugal fan device or the IC inspection process. The pull-up resistor is connected only when the centrifugal fan device of the embodiment is used. By doing so, in the design stage of the centrifugal fan device and the IC inspection process, the FG terminal 703 is an open collector and no voltage is output, so the FG terminal 703 does not affect the HO terminal 704. Further, when the user uses the centrifugal fan device, a pull-up resistor is connected to the FG terminal 703. In that case, the output voltage from the FG terminal 703 may affect the signal output from the adjacent HO terminal 704, but even if so, the user does not use the HO terminal 704. No problem.
すなわち、ＨＯ端子７０４がＦＧ端子７０３と隣接する場合は、ＦＧ端子７０３に接続されるＩＣ内部の最終出力回路がオープンコレクタ構成であればよい。そして、遠心ファン装置の設計段階やＩＣの検査工程においてはＦＧ端子７０３にプルアップ抵抗を接続せず、ユーザが遠心ファン装置を使用するときにはＦＧ端子７０３にプルアップ抵抗を接続すればよい。 That is, when the HO terminal 704 is adjacent to the FG terminal 703, the final output circuit inside the IC connected to the FG terminal 703 may be an open collector configuration. In the centrifugal fan device design stage or IC inspection process, the pull-up resistor is not connected to the FG terminal 703. When the user uses the centrifugal fan device, the pull-up resistor may be connected to the FG terminal 703.
次に、図４及び図５に示すＳＷ端子７０７について、これより述べる。 Next, the SW terminal 707 shown in FIGS. 4 and 5 will be described.
ＳＷ端子７０７は、本実施の形態の遠心ファン装置の回転方向を、時計回り（以下「ＣＷ」と示す）または反時計周り（以下「ＣＣＷ」と示す）のいずれかに設定する入力端子である。本実施の形態のホール素子内蔵駆動ＩＣ７においては、ＳＷ端子７０７にプルアップ抵抗が接続されたときに、遠心ファン装置の上面から見てＣＷとなり、プルダウン抵抗が接続されたときに、遠心ファン装置の上面から見てＣＣＷとなるが、この逆であっても構わない。このように遠心ファン装置の回転方向を変更可能にしているのは、当該遠心ファン装置を吸気ファンとして用いるユーザと、排気ファンとして用いるユーザの両方に対応できるようにするためである。ただし、その回転方向はユーザへの納品時にＣＷまたはＣＣＷのいずれかに固定されていればよい。 The SW terminal 707 is an input terminal for setting the rotation direction of the centrifugal fan device of the present embodiment to either clockwise (hereinafter referred to as “CW”) or counterclockwise (hereinafter referred to as “CCW”). . In the Hall element built-in drive IC 7 of the present embodiment, when a pull-up resistor is connected to the SW terminal 707, CW is seen from the top of the centrifugal fan device, and when a pull-down resistor is connected, the centrifugal fan device The CCW is seen from the top surface of FIG. The reason why the rotation direction of the centrifugal fan device can be changed in this way is to make it possible to cope with both the user who uses the centrifugal fan device as an intake fan and the user who uses it as an exhaust fan. However, the rotation direction should just be fixed to either CW or CCW at the time of delivery to a user.
周知のように、図１及び図２に示すファンブレードを設けたロータ６の内周にはロータマグネット８が設けられ、そのロータマグネット８は通常、任意の半径線を基準にＳ極とＮ極とが周期的に入れ替わる構成を有している。そして、ファンブレードを設けたロータ６の回転方向は、回転を開始する直前におけるロータマグネット８の磁極と、その内周にある複数のステータ４が発生する磁力線の向きとの関係により決まる。複数のステータ４のそれぞれが発生する磁力線の向きは、ステータ４のそれぞれに巻き回された巻き線（図示せず）に流れる電流の向きによって決定される。これらの巻き線の両端は、図４及び図５に示すＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１のいずれかに、常に接続され、巻き線の一方の端部がＯＵＴ１端子７０８に接続されていれば、他方の端部がＯＵＴ２端子７０１に接続される。従って、巻き線に流れる電流の向きは、ＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１のそれぞれに印加される電圧の関係によって決まる。 As is well known, a rotor magnet 8 is provided on the inner periphery of the rotor 6 provided with the fan blades shown in FIGS. 1 and 2, and the rotor magnet 8 usually has an S pole and an N pole based on an arbitrary radius line. Are periodically switched. The rotation direction of the rotor 6 provided with fan blades is determined by the relationship between the magnetic poles of the rotor magnet 8 immediately before starting the rotation and the direction of the lines of magnetic force generated by the plurality of stators 4 on the inner periphery thereof. The direction of the lines of magnetic force generated by each of the plurality of stators 4 is determined by the direction of the current flowing through a winding (not shown) wound around each of the stators 4. Both ends of these windings are always connected to either the OUT1 terminal 708 or OUT2 terminal 701 shown in FIGS. 4 and 5, and if one end of the winding is connected to the OUT1 terminal 708, the other Is connected to the OUT2 terminal 701. Therefore, the direction of the current flowing through the winding is determined by the relationship between the voltages applied to the OUT1 terminal 708 and the OUT2 terminal 701, respectively.
例えば、先の図８に示すロータマグネット８の磁極とＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１からのそれぞれの出力電圧ＯＵＴ１及びＯＵＴ２との関係が、遠心ファン装置の上面から見てＣＷにロータ６（図１参照）が回転すると仮定する。その場合、遠心ファン装置の上面から見てＣＣＷとなるようロータ６（図１参照）を回転させるためには、ロータマグネット８の磁極とＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１からのそれぞれの出力電圧ＯＵＴ１及びＯＵＴ２とは、図１１に示すような関係になければならない。 For example, the relationship between the magnetic poles of the rotor magnet 8 shown in FIG. 8 and the output voltages OUT1 and OUT2 from the OUT1 terminal 708 and OUT2 terminal 701 is shown in FIG. Suppose the reference) rotates. In that case, in order to rotate the rotor 6 (see FIG. 1) so as to be CCW when viewed from the top of the centrifugal fan device, the magnetic poles of the rotor magnet 8 and the output voltages OUT1 and OUT1 from the OUT1 terminal 708 and OUT2 terminal 701, The relationship with OUT2 must be as shown in FIG.
すなわち、図８と図１１とを比較すれば判るように、ＣＷに回転する場合とＣＣＷに回転する場合とでは、ロータマグネット８の磁極とＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１からのそれぞれの出力電圧ＯＵＴ１及びＯＵＴ２との関係が逆になっている。そして、遠心ファン装置の回転方向を間違えないようにするためには、ある半径線上にあるロータマグネット８の磁極がＳ極とＮ極のいずれであるかを検出し、それに応じた電圧をＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１に印加する必要がある。そのための検出素子がホール素子７１である。 That is, as can be seen by comparing FIG. 8 and FIG. 11, in the case of rotating to CW and the case of rotating to CCW, the magnetic poles of the rotor magnet 8 and the output voltages OUT1 from the OUT1 terminal 708 and OUT2 terminal 701, respectively. And the relationship with OUT2 is reversed. And in order not to make a mistake in the rotation direction of the centrifugal fan device, it is detected whether the magnetic pole of the rotor magnet 8 on a certain radial line is the S pole or the N pole, and the voltage corresponding to the detected pole is the OUT1 terminal. 708 and OUT2 terminal 701 need to be applied. The detection element for this purpose is the Hall element 71.
ホール素子７１の直上にあるロータマグネット８の磁極とホール素子７１の出力Ｈ＋及びＨ−との関係は、例えば図８、図１０（ａ）（以上、ＣＷ方向）及び図１０（ｂ）（ＣＣＷ方向）に示す通りであり、ＣＷ方向、ＣＣＷ方向のいずれも同じ関係である。 The relationship between the magnetic poles of the rotor magnet 8 immediately above the Hall element 71 and the outputs H + and H− of the Hall element 71 is, for example, FIG. 8, FIG. 10A (hereinafter referred to as CW direction) and FIG. 10B (CCW). Direction), and both the CW direction and the CCW direction have the same relationship.
しかしながら、先にも図８と図１１とを用いて説明したように、ＣＷに回転する場合とＣＣＷに回転する場合とでは、ロータマグネット８の磁極とＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１からのそれぞれの出力電圧ＯＵＴ１及びＯＵＴ２との関係を逆にしなければならない。そして、出力電圧ＯＵＴ１及び出力電圧ＯＵＴ２は、先に述べたように、ホール素子７１からの出力Ｈ＋及びＨ−を元に生成される。本実施の形態において遠心ファン装置をＣＷ方向に回転させるために、図８に示すように、出力電圧ＯＵＴ１がホール素子７１からの出力Ｈ＋より増幅生成され、出力電圧ＯＵＴ２がホール素子７１からの出力Ｈ−より増幅生成される。そしてそれらを増幅生成するための、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７内にある各増幅アンプは、いずれも正の増幅特性を有する。この状態で遠心ファン装置をＣＣＷ方向に回転させるためには、駆動ＩＣ内にある各増幅アンプ自体を正の増幅特性から負の増幅特性に切り替えることができないので、各増幅アンプに入力するホール素子７１からの出力Ｈ＋及びＨ−を入れ替える。 However, as described above with reference to FIGS. 8 and 11, in the case of rotating to CW and the case of rotating to CCW, the magnetic pole of the rotor magnet 8 and each of the OUT1 terminal 708 and the OUT2 terminal 701 respectively. The relationship between the output voltages OUT1 and OUT2 must be reversed. The output voltage OUT1 and the output voltage OUT2 are generated based on the outputs H + and H− from the Hall element 71 as described above. In order to rotate the centrifugal fan device in the CW direction in the present embodiment, the output voltage OUT1 is amplified and generated from the output H + from the Hall element 71 and the output voltage OUT2 is output from the Hall element 71 as shown in FIG. Amplified from H-. Each amplification amplifier in the Hall element built-in drive IC 7 for amplifying and generating them has a positive amplification characteristic. In order to rotate the centrifugal fan device in the CCW direction in this state, each amplification amplifier in the drive IC itself cannot be switched from a positive amplification characteristic to a negative amplification characteristic. The outputs H + and H− from 71 are switched.
もし、従来のようにホール素子７１が駆動ＩＣの外部にあれば、ホール素子７１と駆動ＩＣとの接続は、以下のように簡単に変更できる。すなわち、図２に示す電子基板３に相当する電子基板３上には、駆動ＩＣの他にホール素子７１が実装され、ホール素子７１とモータ駆動ＩＣとの配線を、ジャンパ線またはジャンパ抵抗などにより変更ができるよう、電子基板３の配線パターンをあらかじめ設計しておけばよい。しかしながら本実施の形態の図４及び図５に示すように、ホール素子７１が内蔵されたホール素子内蔵駆動ＩＣ７の場合は、そのホール素子７１と駆動ＩＣとの間の配線さえもホール素子内蔵駆動ＩＣ７の内部に組み込まれてしまっている。そのため、ホール素子７１と駆動ＩＣとの接続を外部より変更することができない。 If the Hall element 71 is external to the driving IC as in the prior art, the connection between the Hall element 71 and the driving IC can be easily changed as follows. That is, on the electronic board 3 corresponding to the electronic board 3 shown in FIG. 2, a hall element 71 is mounted in addition to the driving IC, and wiring between the hall element 71 and the motor driving IC is made by a jumper line or a jumper resistance. What is necessary is just to design the wiring pattern of the electronic substrate 3 beforehand so that it can change. However, as shown in FIGS. 4 and 5 of the present embodiment, in the case of the Hall element built-in drive IC 7 in which the Hall element 71 is built, even the wiring between the Hall element 71 and the drive IC is driven in the Hall element built-in drive. It has been incorporated inside IC7. Therefore, the connection between the Hall element 71 and the driving IC cannot be changed from the outside.
そこで、この接続の切り替えを実現するために、例えば図９に示すようなホール素子入力切り替え回路９を設ける。図９は、ホール素子７１と駆動ＩＣとの接続を外部より変更する回路の一例を示す概略図である。図９において、Ｈ＋及びＨ−は、それぞれホール素子７１の端子ＨＰ及びＨＭからの出力信号を入力する端子であり、図５に示すホール素子７１の端子７１２または７１４のいずれかに接続される。図９に示すＳＷ端子７０７は、図４及び図５におけるＳＷ端子７０７と同一であり、先ほども説明したように、遠心ファン装置の回転方向を時計回り（以下「ＣＷ」と示す）または反時計周り（以下「ＣＣＷ」と示す）のいずれかに設定する入力端子である。 Therefore, in order to realize the switching of the connection, for example, a Hall element input switching circuit 9 as shown in FIG. 9 is provided. FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a circuit for changing the connection between the Hall element 71 and the driving IC from the outside. In FIG. 9, H + and H− are terminals for inputting output signals from the terminals HP and HM of the Hall element 71, respectively, and are connected to either the terminal 712 or 714 of the Hall element 71 shown in FIG. The SW terminal 707 shown in FIG. 9 is the same as the SW terminal 707 in FIGS. 4 and 5, and as described above, the rotation direction of the centrifugal fan device is clockwise (hereinafter referred to as “CW”) or counterclockwise. This is an input terminal set to one of the surroundings (hereinafter referred to as “CCW”).
図９に示すホール素子入力切り替え回路９は、２つの正転／反転切り替え回路９１及び９２を有している。正転／反転切り替え回路９１及び９２は、それぞれ、正転入力端子９３、反転入力端子９４、切り替え信号入力端子９５及び出力端子Ｈ＋’またはＨ−’を有している。切り替え信号入力端子９５への入力信号がＨｉｇｈの場合、正転／反転切り替え回路９１及び９２は、正転入力端子９３からの入力信号を、出力端子Ｈ＋’またはＨ−’より出力する。そして、切り替え信号入力端子９５への入力信号がＬｏｗの場合、正転／反転切り替え回路９１及び９２は、反転入力端子９４からの入力信号を、出力端子Ｈ＋’またはＨ−’より出力する。 The Hall element input switching circuit 9 shown in FIG. 9 has two normal / inverted switching circuits 91 and 92. The normal / inverted switching circuits 91 and 92 each have a normal input terminal 93, an inverted input terminal 94, a switching signal input terminal 95, and an output terminal H + 'or H-'. When the input signal to the switching signal input terminal 95 is High, the normal / invert switching circuits 91 and 92 output the input signal from the normal input terminal 93 from the output terminal H + 'or H-'. When the input signal to the switching signal input terminal 95 is Low, the normal / inverted switching circuits 91 and 92 output the input signal from the inverting input terminal 94 from the output terminal H + 'or H-'.
図１２は、ホール素子と駆動ＩＣとの接続を外部より変更する回路の別の例を示す概略図である。ホール素子入力切り替え回路１０において、ホール素子７１の端子ＨＰ及びＨＭからの出力信号を入力する端子Ｈ＋及びＨ−と、ＳＷ端子７０７とは、図９における説明と同様なので省略する。図１２に示す正転／反転切り替え回路は、２つの切り替えアンプ１０１及び１０２を有する。これらの切り替えアンプ１０１及び１０２は、それぞれ、正転入力端子１０３、反転入力端子１０４、切り替え信号入力端子１０５及び出力端子Ｈ＋’またはＨ−’を有している。切り替え信号入力端子１０５への入力信号がＨｉｇｈの場合、切り替えアンプ１０１及び１０２は、正転入力端子１０３からの入力信号を、出力端子Ｈ＋’またはＨ−’より出力する。そして、切り替え信号入力端子１０５への入力信号がＬｏｗの場合、切り替えアンプ１０１及び１０２は、反転入力端子１０４からの入力信号を、出力端子Ｈ＋’またはＨ−’より出力する。 FIG. 12 is a schematic diagram showing another example of a circuit for changing the connection between the Hall element and the driving IC from the outside. In the Hall element input switching circuit 10, the terminals H + and H− for inputting output signals from the terminals HP and HM of the Hall element 71 and the SW terminal 707 are the same as those in FIG. The normal / inverted switching circuit shown in FIG. 12 has two switching amplifiers 101 and 102. Each of these switching amplifiers 101 and 102 has a normal input terminal 103, an inverting input terminal 104, a switching signal input terminal 105, and an output terminal H + 'or H-'. When the input signal to the switching signal input terminal 105 is High, the switching amplifiers 101 and 102 output the input signal from the normal rotation input terminal 103 from the output terminal H + ′ or H− ′. When the input signal to the switching signal input terminal 105 is Low, the switching amplifiers 101 and 102 output the input signal from the inverting input terminal 104 from the output terminal H + ′ or H− ′.
これら２つの正転／反転切り替え回路１０１及び１０２の相違点の１つは、正転入力端子１０３及び反転入力端子１０４と、ホール素子７１の端子ＨＰ及びＨＭからの出力信号を入力する端子Ｈ＋及びＨ−との接続が両者の間で逆になっている点にある。そしてもう１つの相違点は、切り替え信号入力端子９５とＳＷ端子７０７との間に反転回路を有するか否かにある。 One of the differences between the two normal / inverted switching circuits 101 and 102 is that the normal input terminal 103 and the inverted input terminal 104, and the terminals H + for inputting output signals from the terminals HP and HM of the Hall element 71, and The connection with H- is reversed between the two. Another difference is whether or not an inverting circuit is provided between the switching signal input terminal 95 and the SW terminal 707.
これら図９または図１２に示す回路のいずれにおいても、端子Ｈ＋及びＨ−へ入力される信号と、出力端子Ｈ＋’及びＨ−’より出力される信号との関係は同じである。すなわち、ＳＷ端子７０７にＨｉｇｈが入力された場合、図１０（ａ）のように正転／反転切り替え回路の出力端子Ｈ＋’及びＨ−’からは、それぞれ、端子Ｈ＋及びＨ−に入力される信号と同じものが出力される。そして、ＳＷ端子７０７にＬｏｗが入力された場合、図１０（ｂ）のように正転／反転切り替え回路の出力端子Ｈ＋’及びＨ−’からは、それぞれ、端子Ｈ＋及びＨ−に入力される信号を反転させたものが出力される。その結果、図１１のようになる。 In any of the circuits shown in FIGS. 9 and 12, the relationship between the signal input to the terminals H + and H− and the signal output from the output terminals H + ′ and H− ′ is the same. That is, when High is input to the SW terminal 707, the output terminals H + 'and H-' of the normal / inverted switching circuit are input to the terminals H + and H-, respectively, as shown in FIG. The same signal is output. When Low is input to the SW terminal 707, the output terminals H + ′ and H− ′ of the normal / inversion switching circuit are input to the terminals H + and H−, respectively, as shown in FIG. 10B. An inverted version of the signal is output. As a result, FIG. 11 is obtained.
以上のように構成することにより、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７をＣＷ及びＣＣＷの２種類用意することなく、１種類のみでＣＷ及びＣＣＷの両方に対応することが可能となる。すなわち、ホール素子７１からの出力信号Ｈ＋、Ｈ−と同一（すなわち正転信号）またはその反転信号のいずれかを出力するホール素子入力切り替え回路９または１０が、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７の駆動ＩＣの内部に設けられる。具体的には、駆動ＩＣの内部において、ホール素子７１の端子ＨＰ及びＨＭからの出力信号を入力する端子Ｈ＋及びＨ−と、ＯＵＴ１端子７０８及びＯＵＴ２端子７０１（図１２参照）にそれぞれ接続される増幅アンプとの間に設けられる。そして、ホール素子入力切り替え回路９または１０の出力信号の切り替えを行うＳＷ端子７０７が、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７の外部に設けられる。 With the configuration as described above, it is possible to deal with both CW and CCW with only one type without preparing two types of Hall element built-in drive ICs 7 such as CW and CCW. That is, the Hall element input switching circuit 9 or 10 that outputs either the same as the output signals H + and H− from the Hall element 71 (that is, the normal rotation signal) or its inverted signal is the drive IC of the Hall element built-in drive IC 7. Provided inside. Specifically, inside the driving IC, the terminals H + and H− for inputting output signals from the terminals HP and HM of the Hall element 71 and the OUT1 terminal 708 and the OUT2 terminal 701 (see FIG. 12) are connected, respectively. Provided between the amplifier and the amplifier. A SW terminal 707 for switching the output signal of the hall element input switching circuit 9 or 10 is provided outside the hall element built-in drive IC 7.
なお、ＳＷ端子７０７は、本実施の形態の遠心ファン装置の回転時においてはＨｉｇｈかＬｏｗのいずれかに固定される定電圧の入力端子である。従って、これに隣接する端子に制限はなく、ホール素子内蔵駆動ＩＣ７のいずれの端子に配置してもよい。 The SW terminal 707 is a constant voltage input terminal that is fixed to either High or Low during the rotation of the centrifugal fan device of the present embodiment. Therefore, there is no limitation on the terminal adjacent to this, and it may be arranged at any terminal of the hall element built-in drive IC 7.
また、ＣＷまたはＣＣＷの切り替えを、外部端子であるＳＷ端子７０７により、容易に行うことができるので、ユーザに対して新たな遠心ファン装置の使用法を提供することも可能となる。すなわち、本実施の形態に示す冷却装置を搭載する電子装置がＳＷ端子７０７を制御することにより、例えば電子装置の外部と内部の温度関係によって、本実施の形態に示す冷却装置を排気ファンまたは吸気ファンのいずれかに切り替えることが考えられる。 In addition, since switching between CW and CCW can be easily performed by the SW terminal 707 which is an external terminal, a new usage of the centrifugal fan device can be provided to the user. In other words, an electronic device equipped with the cooling device shown in this embodiment controls the SW terminal 707, so that the cooling device shown in this embodiment is controlled by an exhaust fan or an intake air, for example, depending on the external and internal temperature relationship of the electronic device. You can switch to one of the fans.
本願発明は、ホール素子と駆動ＩＣを１パッケージ化したホール素子内蔵駆動ＩＣであっても、ホール素子に対する駆動ＩＣのノイズの影響を小さく抑え、ホール素子が高精度に動作することで回転数及び風量を適切に制御することができるので、ノートＰＣなどに搭載される発熱体の熱を冷却する送風装置などに有用である。 In the present invention, even in a Hall element built-in drive IC in which the Hall element and the drive IC are packaged, the influence of the noise of the drive IC on the Hall element is suppressed, and the Hall element operates with high accuracy. Since the air volume can be controlled appropriately, it is useful for an air blower for cooling the heat of a heating element mounted on a notebook PC or the like.
１ 筐体
２ ハウジング
３ 電子基板
４ ステータ
５ リング
６ ロータ
７ 駆動ＩＣ
７０１、７０８ 出力端子
７０２ 電源端子
７０３ ＦＧ端子
７０４ ホール素子差動出力端子
７０５ グランド端子
７０６ ＰＷＭ入力端子
７０７ 回転方向ＳＷ端子
８ ロータマグネット
７１ ホール素子
７１ａ 導電部材
７１１ グランド端子
７１２、７１４ 出力端子
７１３ 電源端子
７２ 駆動ＩＣ
７２ａ 導電部材
７３ リードフレーム
７４ 絶縁性接着剤
７５ ヨーク
７６ ワイヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Housing 3 Electronic substrate 4 Stator 5 Ring 6 Rotor 7 Drive IC
701, 708 Output terminal 702 Power supply terminal 703 FG terminal 704 Hall element differential output terminal 705 Ground terminal 706 PWM input terminal 707 Rotation direction SW terminal 8 Rotor magnet 71 Hall element 71a Conductive member 711 Ground terminal 712, 714 Output terminal 713 Power supply terminal 72 Drive IC
72a Conductive member 73 Lead frame 74 Insulating adhesive 75 Yoke 76 Wire
Claims (3)
前記ブレードの回転を制御する駆動ＩＣと、
２つの出力端子を備える前記ブレードの回転を検知するホール素子と、
前記ホール素子の出力端子に接続され、前記ホール素子の正転出力電圧または前記ホール素子の反転出力電圧が入力され、この正転／反転を切り替えて出力する正転／反転切り替え部と、を備え、
前記正転／反転切り替え部の出力電圧を増幅させた電圧を、前記ブレードの回転駆動電圧とすることで前記ブレードの回転方向を切り替えることを特徴とする送風装置用制御回路。 A blower control circuit provided in a blower that rotates a plurality of blades to generate wind,
A drive IC for controlling the rotation of the blade;
A hall element that detects rotation of the blade having two output terminals;
A forward / reverse switching unit that is connected to an output terminal of the Hall element, receives a normal output voltage of the Hall element or an inverted output voltage of the Hall element, and switches and outputs the normal rotation / inversion. ,
A blower control circuit, wherein the rotation direction of the blade is switched by using a voltage obtained by amplifying the output voltage of the forward / reverse switching unit as a rotation driving voltage of the blade.
前記外部端子の電圧を高電圧または低電圧とすることで、前記正転／反転切り替え部の正転／反転を選択することを特徴とする請求項１に記載の送風装置用制御回路。 An external terminal for selecting normal rotation / inversion of the normal rotation / inversion switching unit;
2. The blower control circuit according to claim 1, wherein normal / inversion of the normal / inversion switching unit is selected by setting a voltage of the external terminal to a high voltage or a low voltage.
前記遠心ファンの回転を制御する電子基板と、
前記電子基板に接続された請求項１または２に記載の送風装置用制御回路と、を備えたことを特徴とする送風装置。 A centrifugal fan that rotates the blade;
An electronic board for controlling the rotation of the centrifugal fan;
A blower comprising the blower control circuit according to claim 1 or 2 connected to the electronic board.
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|---|---|---|---|---|
| DE102013210296A1 (en) | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Suzuki Motor Corporation | A system for controlling combustion conditions in a vehicle engine |
| KR20140100280A (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-14 | 한라비스테온공조 주식회사 | Fan and Shroud Assemble |
-
2010
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